Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Entwicklungsstadien des Trophozoiten von Didymophyes gigantea (Sporozoa, Gregarinida)

Summary

The fine structure of the epimerite and the protomerite of D. gigantea was investigated following the different stages of the evolution of the trophozoite. The first stage is mononucleate and very poor of cytoplasmic structures (Fig. 1). All following stages are polynucleate (Fig. 3). The septum between protomerite and deutomerite appears at the third stage (Fig. 22). The body of the gregarine is in all stages surrounded by a thick cell-wall constituted of three membranes. The limit between epimerite and protomerite is indicated by the existence of an osmiophilic basal ring just under the parasite's cell-wall. This basal ring has a transverse substructure with a periodical distance of 450 Å (Fig. 12). The two inner membranes join together just beneath the basal ring, whereas the outer membrane continues and forms the single cell membrane of the epimerite (Fig. 9). The epimerite displays a large number of microvillosities and evaginations of the membrane which increase considerably its surface (Figs. 11–14). The epimerite essentially contains ribosomes and mitochondria (Fig. 6). The protomerite contains in addition to the usual cell organites cytoplasmic agglomerations consisting of endoplasmic reticulum, ribonucleoprotein and peripheric mitochondria. During evolution from stage IV to V, these agglomerations produce osmiophilic granula of different form and size, most of which are surrounded by an elementary membrane (Fig. 18). Beside these granula one can observe sometimes small spherical or lamellar structures (Fig. 21). Large bundles of microtubules run from the protomerite into the epimerite where they generally branch off and penetrate into the mitochondrial layer (Figs. 6, 19, 20).

Between the parasite and the host-cell exists a space, the periparasitic space, without any cytoplasmic inclusions. The cell membrane of the host-cell has in the periparasitic space an outer cell-coat with a ripped pattern (Fig. 13). The microvillosities of the cell membrane disappear at this place. The host-cell cytoplasm displays a large number of microtubules and a fibrillar network (Figs. 13, 14). The importance of these structures for the relationship between parasite and host-cell is discussed.

Zusammenfassung

Die Feinstruktur des Epimeriten und Protomeriten von D. gigantea wurde an Hand der verschiedenen Entwicklungsstadien des Trophozoiten beschrieben. Das erste Stadium ist einkernig, alle folgenden Stadien sind mehrkernig. Das Septum zwischen Proto- und Deutomeriten tritt im dritten Stadium auf. Der Epimerit besitzt eine Zellmembran, der restliche Gregarinenkörper besitzt in allen Stadien drei Zellmembranen. Die Oberfläche des Epimeriten ist durch Austülpungen und Mikrovilli stark vergrößert. Der Epimerit enthält im wesentlichen nur Mitochondrien und Ribosomen. Epimerit und Protomerit sind durch einen basalen Ring getrennt, welcher eine Querstruktur mit einer Periodizität von 450 Å aufweist. Unter dem Basalring vereinigen sich die beiden inneren Hüllmembranen. Der Protomerit enthält neben den üblichen Organellen cytoplasmatische Anballungen, bestehend aus endoplasmatischem Reticulum, Ribonucleoproteinen und peripheren Mitochondrien. Im Laufe der Enwicklung bilden diese Anballungen osmiophile Granula verschiedener Struktur und Größe aus. Zwischen Parasit und Wirt entsteht ein Spaltraum ohne jegliche cytoplasmatische Einschlüsse. Die Wirtszellmembran besitzt auf der Außenseite eine osmiophile Schicht mit Rippenstruktur. Die Mikrovilli der Wirtszelle verschwinden an der Anheftstelle des Parasiten. Um den Epimeriten erscheinen im Cytoplasma der Wirtszelle Mikrotubuli und feine Fibrillen.